Kursus: Automaatika alused
Kursus “Automaatika alused” annab osalejatele põhjaliku ülevaate automaatjuhtimise põhimõtetest ja tehnoloogiatest, mis on tänapäevase tööstuse ja igapäevaelu lahutamatuks osaks. Kursuse käigus uuritakse automaatika arengut ajaloost kuni tänapäevase nutika automaatikani, käsitledes juhtimissüsteemide põhiprintsiipe, tööstusautomaatika seadmeid ja kaasaegseid küberfüüsikalisi süsteeme. Teooria toetuseks viiakse läbi praktilisi harjutusi, sealhulgas programmeeritavate loogikakontrollerite (PLC) ja Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) süsteemide rakendamist. Kursus on mõeldud kõigile, kes soovivad omandada tugeva baasi automaatikas, olgu eesmärgiks siis tööstustehnoloogia arendamine, tootmise efektiivsuse tõstmine või lihtsalt huvi kaasaegse tehnoloogia vastu.
1. Sissejuhatus automaatikasse
Tänapäevased suundumused ja tulevikuperspektiivid
- Automaatika määratlus ja tähtsus
- Automaatika mõiste
- Automaatika roll tööstuses ja igapäevaelus
- Automaatika ja juhtimissüsteemide põhiprintsiibid
- Automaatjuhtimise ajalooline ülevaade
- Varajased automaatikalahendused (17.–18. sajand)
- Tööstusrevolutsioon ja automaatika areng (19. sajand)
- 20 sajandi suurimad saavutused automaatikas
- Tänapäevased suundumused ja tulevikuperspektiivid
2. Automaatjuhtimise komponendid ja tüübid
Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA) süsteemid
- Juhtimissüsteemide põhikomponendid
- Andurid ja mõõteseadmed
- Kontrollerid ja regulaatorid
- Täiturid ja ajamid
- Inimese ja masina vaheline liides (HMI)
- Juhtimissüsteemide tüübid
- Avatud ja suletud juhtimissilmused
- P, PI ja PID-regulaatorid
- Programmeeritavad loogikakontrollerid (PLC)
3. Juhtimisteooria ja matemaatilised mudelid
Lineaarsed ja mittelineaarsed süsteemid
- Juhtimisteooria alused
- Süsteemide dünaamika ja stabiilsus
- Tagasiside ja selle mõju süsteemi käitumisele
- Juhtimissüsteemide karakteristikud
- Matemaatilised mudelid ja simulatsioonid
- Diferentsiaalvõrrandid juhtimissüsteemides
- Süsteemi modelleerimine ja simulatsioonitööriistad
4. Tööstusautomaatika
Ohutuse ja töökindluse tagamine tööstusautomaatikas
- Tööstusautomaatika komponendid
- Andurid ja nende tähtsus tööstuses
- Tööstuslikud täiturid ja ajamid
- Kontrollerite kasutamine tootmisliinidel
- Tööstusprotsesside automatiseerimine
- Protsessijuhtimine ja regulaatorid
- PLC-de ja SCADA süsteemide rakendamine
5. Digitaalne ja nutikas automaatika
Ohutuse ja töökindluse tagamine tööstusautomaatikas
- Digitaalne automaatika
- Mikroprotsessorid ja mikrokontrollerid
- Digitaalse ja analoogsignaali töötlemine
- PLC-de programmeerimine ja kasutamine
- Tööstus 4.0 ja küberfüüsikalised süsteemid
- Tööstus 4.0 põhikomponendid: IoT,
- AI ja suurandmed
- Küberfüüsikalised süsteemid ja nende rakendused
- Tuleviku suundumused: Tööstus 5.0
6. Automaatika rakendused ja projektipõhine õpe
- 6.1. Automaatika rakendused erinevates tööstusharudes
- Energia ja elektritootmine
- Autotööstus ja robootika
- Keemia- ja toiduainetetööstus
- 6.2. Projektipõhine õpe
- Praktikum: PLC-põhise süsteemi disain ja programmeerimine
- Simulatsioonide läbiviimine ja tulemuste analüüs
- Projekti arendamine: Väikeautomaatikasüsteemi loomine
7. Kokkuvõte ja eksam
- 7.1. Mooduli kordamine ja arutelu
- Peamiste teemade ülevaade
- Küsimused ja vastused
- Arutelu tulevikutehnoloogiate üle automaatikas
- 7.2. Eksam
- Kirjalik eksam: Teoreetilised küsimused ja probleemülesanded
- Praktiline eksam: Juhtimissüsteemi ülesseadmine ja programmeerimine